Вращение соломинки, подвешенной на тонкой нити, можно в первую очередь объяснить эффектом электростатической индукции (п. 18.13). Проверяется такое объяснение размещением соломинки в клетке Фарадея (п. 18.13, 18.14).
Важно тщательно изучить возможность возникновения эффектов электромагнитной и электростатической индукции, прежде чем утверждать о наблюдении механического взаимодействия объекта с эфиром. Иначе, как это показывает практика, можно впустую потратить много сил и времени.
23.7. О разрушении материала вращением
Известно, что материалы при достаточно быстром вращении разрушаются. Обсудим эфирный механизм такого разрушения.
|
Оценим сначала частоту вращения материала, необходимую |
||||||||||||
для достижения давления сублимации |
s |
(см. п. 21.12), при кото- |
|||||||||||
ром материал распадается на атомы. |
|
|
|||||||||||
|
В п. 23.3 показано, что вращение диска влечёт вращение |
||||||||||||
эфира с некоторой скоростью |
, близкой к линейной скорости |
||||||||||||
(5). При ≈ ,0 и |
= 0 |
|
из (5) имеем |
|
|
|
|||||||
вращениядиска. Движение |
эфирасвязаносградиентомдавления |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
,0 |
|
|
|
= −. |
|
|
|
|||
|
Для кругового |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
движения с постоянной угловой скоростью |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
= −2 , |
|
|
|
||||
где |
– единичный |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
радиальный вектор цилиндрических коорди- |
|||||||||||
нат |
с осью, совпадающей с осью вращения. |
|
|||||||||||
|
Тогда |
|
|
,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
483 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То есть градиент давления при вращении эфира с постоянной угловой скоростью имеет только радиальную компоненту и направлен от оси диска
|
|
|
|
|
|
|
|
= ,0 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Такое давление эфира |
|
|
|
|
|
|
|
|
[ 0, ] |
|
|
|
|||||||||||||||
чаем интегрированием ∆ |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
растёт с ростом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Разность давлений |
|
|
на границах |
|
кольца |
|
|
|
полу- |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
∆ |
= ,0 2 |
|
|
|
0 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Материал диска начнёт |
распадаться на атомы, если создан- |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ное вращением давление |
∆ достигнет давления сублимации s. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
s = ,0 2 |
|
|
|
0 |
. |
|
|
|
|
|
[об/мин]: = |
||||||||||||
, а по ней и требуемую, |
частоту вращения |
||||||||||||||||||||||||||
Отсюда находим требуемую |
для распада угл вую скорость |
||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2π /60 [рад/с] |
|
= ± |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2π |
,0 |
( |
2s |
2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2500 [об/мин] |
|
|
|
|
|
|
− 0 |
|
|
2∆ ~ 10 |
|
[Па] |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
В экспериментах из п. 23.3 в медном диске при частоте |
|
||||||||||||||||||||||||||
крутить диск до |
|
s |
= 4.66 ∙ 10 |
|
[дин./см ] |
|
|
−4 |
|
|
|
Для |
|||||||||||||||
рость на краю |
|
|
создаётся давление эфира |
|
|
|
|
|
. |
= |
|||||||||||||||||
|
|
≈ 5 ∙ 10 |
|
[об/мин] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
сублимации меди |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
надо было бы рас- |
||||||||||
зиться к скорости |
|
|
|
≈ 2.2 ∙ 10 |
|
|
При этом линейная ско- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
диска |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
должна была бы прибли- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
света. Достижение10таких оборотов не реально. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
484 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поэтому давление эфира, вызванное вращением диска с постоянной угловой скоростью, не является причиной разрушения материала.
Оценим роль давления силы Жуковского в разрушении вра-
щением. Рассмотрим следующую модель вращения эфира материалом. Будем считать, что материал мгновенно создаёт скорость в вихревом течении эфира . При такой интерпретации
вращения внутри материала возникает обобщённая сила Жуковского, создающая, в соответствии с (198), давление эфира
|
|
|
= ,0 |
|
|
× ∙ , = |
× ( ). |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
давлением |
|
|
|
|
для |
обычных скоростей мала по сравнению с |
||||||||||||
Величина |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
сублимации . Например, в экспериментах из п. 23.3 |
||||||||||||||
разность давлений |
эфира на внешнем и внутреннем радиусах |
|||||||||||||||||
|
|
|
s |
|
∆ ~ ( − 0) ,0 |
× |
||||||||||||
2500 [об/мин] . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
диска за счёт |
|
вращения эфира со скоростью |
|
при частоте |
= |
|||||||||||||
|
составляет приближённо |
|
|
|
||||||||||||||
/ ~ 10 |
−4 |
[Па] |
|
|
|
|
|
|
|
|
∆ ~ s |
|
||||||
при котором∆ ~ |
, |
|
то достичь давления сублимации |
, |
||||||||||||||
Так как |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ского |
|
|
|
|
|
происходит2 |
разрушение материала, за счёт увели- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
чения |
|
не реально. Поэтому давление обобщённой силы Жуков- |
||||||||||||||||
нием. |
также не является причиной разрушения материала враще- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из проведённых оценок заключаем, что в обычных условиях вращение диска с типичными скоростями не может приводить к его разрушению за счёт достижения в пространстве между атомами давления эфира, вызванного вращением, значения давления сублимации.
Однако реальные материалы всегда имеют дефекты различных пространственных масштабов. Атомарные и кластерные структуры в дефектах меньше препятствуют выравниванию
485
внутреннего давления эфира с внешним из-за бóльших характерных расстояний в дефектах. Поэтому давление эфира в дефектах значительноближекдавлениюневозмущённогоэфираидляразрушения материала по дефектам требуется создать меньшее дополнительное давление. В рамках такой трактовки давление эфира в дефектах можно оценить по известной угловой частоте разрушения материала как разность давления невозмущённого эфира и давления, созданного вращением.
Большее давление эфира в дефектах даёт простое объяснение механизма известного явления: чем больше дефектов в веществе, тем обычно легче его разрушить растяжением.
23.8. Разрушение материала лазером
В работе [172] приведены результаты экспериментов по облучению кристаллического висмута фемтосекундным лазером. Получен, как пишут авторы [172], удивительный с точки зрения физики результат: разрушение (плавление) висмута наступает за время, меньшее времени теплового колебания атома кристаллической решётки, то есть за время, на котором атомы ещё не успевают раскачаться. Авторы [172] интерпретируют этот эффект изменением лазером потенциальной энергии поверхности решётки. Однако такое объяснение вряд ли состоятельно, так как за время разрушения поверхность решётки также не успевает получить заметный импульс от волны лазерного излучения.
Дадим эфирную трактовку данного эксперимента. Оценим давление (плотность энергии), создаваемое волной лазера внутри висмута. Энергию фотона лазера, при которой наступает разрушение кристалла, разделим на объём межатомного пространства. Получим давление эфира, при котором происходит разрушение:
s ~ ( м − )3,
486